GPU一推出就包含了比CPU更多的处理单元,更大的带宽,使得其在多媒体处理过程中能够发挥更大的效能。例如:当前最顶级的CPU只有4核或者6核,模拟出8个或者12个处理线程来进行运算,但是普通级别的GPU就包含了成百上千个处理单元,高端的甚至更多,这对于多媒体计算中大量的重复处理过程有着天生的优势。下图展示了CPU和GPU架构的对比。
从硬件设计上来讲,CPU 由专为顺序串行处理而优化的几个核心组成。另一方面,GPU 则由数以千计的更小、更高效的核心组成,这些核心专为同时处理多任务而设计。
通过上图我们可以较为容易地理解串行运算和并行运算之间的区别。传统的串行编写软件具备以下几个特点:要运行在一个单一的具有单一中央处理器(CPU)的计算机上;一个问题分解成一系列离散的指令;指令必须一个接着一个执行;只有一条指令可以在任何时刻执行。而并行计算则改进了很多重要细节:要使用多个处理器运行;一个问题可以分解成可同时解决的离散指令;每个部分进一步细分为一系列指示;每个部分的问题可以同时在不同处理器上执行。
举个生活中的例子来说,你要点一份餐馆的外卖,CPU型餐馆用一辆大货车送货,每次可以拉很多外卖,但是送完一家才能到下一家送货,每个人收到外卖的时间必然很长;而GPU型餐馆用十辆小摩托车送货,每辆车送出去的不多,但是并行处理的效率高,点餐之后收货就会比大货车快很多。
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